肉桂多酚对氧化应激诱导的血管内皮损伤的保护作用

血管内皮细胞是衬于血管壁内表面的单层扁平上皮细胞，不仅发挥物理屏障作用，还通过分泌一氧化氮（NO）、前列环素（PGI₂）等舒张因子及内皮素-1（ET-1）、血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）等收缩因子，调控血管舒缩功能、抑制血小板聚集及炎症反应，是维持血管稳态的核心“守门人”。氧化应激（体内活性氧簇（ROS）生成与清除失衡，ROS过量蓄积）是导致血管内皮损伤的关键诱因，常见于高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等疾病进程中 —— 过量ROS会破坏内皮细胞结构完整性，抑制NO合成与生物活性，激活炎症与凋亡通路，最终引发内皮功能障碍甚至细胞死亡。肉桂多酚作为从肉桂中提取分离的一类天然酚类化合物（主要包括原花青素、儿茶素、肉桂鞣质等），凭借强大的抗氧化活性及对内皮细胞生理功能的精准调控，已被证实能从“清除ROS、修复功能、抑制损伤通路”多维度保护氧化应激诱导的血管内皮损伤，为血管相关疾病的预防与辅助干预提供了天然候选方案。

一、氧化应激诱导血管内皮损伤的核心机制

要明确肉桂多酚的保护作用，需先厘清氧化应激如何破坏血管内皮稳态。体内ROS主要来源于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶（NOX）、线粒体呼吸链及黄嘌呤氧化酶等途径，当 ROS 生成过量（如NOX4在病理状态下过度激活）或抗氧化系统（如超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px）功能减弱时，会启动一系列损伤级联反应：

直接损伤细胞结构与功能：过量ROS（如超氧阴离子O₂⁻、过氧化氢H₂O₂、羟基自由基・OH）会攻击内皮细胞的脂质（细胞膜磷脂）、蛋白质（酶、受体）及 DNA：

脂质过氧化反应生成丙二醛（MDA）等毒性产物，破坏细胞膜流动性与完整性，导致细胞内物质泄漏（如乳酸脱氢酶LDH释放增加）；

氧化修饰内皮型一氧化氮合酶（eNOS）的活性位点（如半胱氨酸残基），使其活性降低，NO合成减少；同时，O₂⁻会与NO快速反应生成 peroxynitrite（ONOO⁻），进一步消耗NO并增强其细胞毒性，导致血管舒张功能障碍；

激活炎症信号通路：ROS可作为“第二信使”激活核因子κB（NF-κB）通路 ——O₂⁻与H₂O₂通过磷酸化IκB（NF-κB抑制蛋白）使其降解，释放NF-κB并转入细胞核，促进肿liu坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素6（IL-6）、细胞间黏附分子1（ICAM-1）等炎症因子的表达，导致白细胞黏附于内皮细胞表面，加剧炎症浸润与内皮损伤；

诱导内皮细胞凋亡：持续氧化应激会通过线粒体途径触发凋亡 ——ROS攻击线粒体膜，导致膜电位下降、细胞色素C释放，激活Caspase-9/Caspase-3 凋亡通路，同时抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达、促进促凋亡蛋白Bax的表达，最终导致内皮细胞凋亡率升高，血管屏障功能受损。

上述机制相互叠加，形成“ROS过量→结构破坏→功能紊乱→炎症与凋亡→进一步ROS释放”的恶性循环，推动血管内皮损伤从“功能障碍”向“器质性损伤”发展。

二、保护血管内皮损伤的核心作用机制

肉桂多酚的保护作用并非单一靶点，而是通过“增强抗氧化防御、修复内皮功能、阻断损伤通路”的协同效应，打破氧化应激诱导的损伤循环，其机制可分为三个核心层面：

（一）增强抗氧化防御系统，清除过量ROS

肉桂多酚的强抗氧化活性是其发挥保护作用的基础，主要通过两种方式调控ROS稳态：

直接清除ROS，减少氧化损伤：肉桂多酚分子结构中富含酚羟基（-OH），可作为“电子供体”直接与O₂⁻、・O等自由基结合，通过自身氧化（形成稳定的酚氧自由基）中和ROS，减少其对内皮细胞的攻击。体外实验（如H₂O₂诱导的人脐静脉内皮细胞HUVEC损伤模型）显示，50μM肉桂多酚处理24小时后，细胞内O₂⁻水平降低40%-50%，H₂O₂水平降低35%-45%，脂质过氧化产物MDA含量下降30%-40%，同时细胞膜完整性显著改善（LDH 释放量减少50%以上）；

激活内源性抗氧化酶，增强ROS清除能力：肉桂多酚可通过调控抗氧化酶的表达与活性，强化细胞自身的“抗氧化防线”。研究发现，肉桂多酚能通过激活核因子E2相关因子2（Nrf2）信号通路 ——Nrf 是调控抗氧化基因表达的核心转录因子，肉桂多酚可促进Nrf2从细胞质转入细胞核，与抗氧化反应元件（ARE）结合，上调SOD、GSH-Px、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的 mRNA 与蛋白表达。在糖尿病大鼠模型中，给予肉桂多酚（每日 100mg/kg）灌胃8周后，主动脉内皮组织中SOD活性提60%-70%，GSH-Px活性提升 50%-60%，CAT活性提升45%-55%，内源性抗氧化能力显著增强，ROS蓄积量较模型组减少55%-65%；

抑制ROS生成关键酶，从源头减少ROS：除清除已生成的ROS外，肉桂多酚还能抑制ROS生成途径中的关键酶，如NADPH氧化酶（NOX，尤其是病理状态下高表达的NOX4亚型）。在高血压大鼠模型中，肉桂多酚可通过下调NOX4的mRNA 与蛋白表达（降低35%-45%），减少O₂⁻的生成；同时，其还能抑制黄嘌呤氧化酶活性（降低25%-35%），减少次黄嘌呤向黄嘌呤及尿酸转化过程中 ROS 的释放，从源头切断ROS的“供给”。

（二）修复血管内皮功能，恢复血管稳态

氧化应激导致的内皮功能障碍（如NO合成减少、血管舒缩失衡）是血管损伤的早期标志，肉桂多酚通过靶向调控内皮功能关键分子，实现功能修复：

保护并激活eNOS，促进NO合成与利用：NO是维持血管舒张的核心因子，其合成依赖eNOS的活性。肉桂多酚一方面通过清除O₂⁻，减少ONOO⁻的生成（ONOO⁻会氧化修饰eNOS的BH4辅因子，导致eNOS“解偶联”，既减少NO合成又增加ROS释放），维持eNOS的正常活性；另一方面，肉桂多酚可通过PI3K/Akt信号通路促进eNOS的磷酸化（Ser1177位点磷酸化可增强eNOS活性），提高NO的合成效率。在高脂血症小鼠模型中，肉桂多酚干预后，主动脉组织中eNOS磷酸化水平提升 50%-60%，NO含量增加40%-50%，同时血管舒张功能显著改善（乙酰胆碱诱导的血管舒张率从模型组的 25% 提升至60%以上）；

调节血管舒缩因子平衡，改善血管张力：除促进NO生成外，肉桂多酚还能下调收缩因子的表达，恢复舒缩平衡,例如，在AngⅡ诱导的内皮损伤模型中，肉桂多酚可抑制AngⅡ受体1（AT1R）的表达（降低30%-40%），减少AngⅡ介导的ET-1合成与释放（ET-1水平下降45%-55%），同时上调PGI₂的表达（增加35%-45%），通过“抑制收缩因子+增强舒张因子”的双重作用，改善血管的舒张能力，缓解血管痉挛与高压状态。

（三）阻断炎症与凋亡通路，抑制损伤恶化

肉桂多酚通过靶向炎症与凋亡的关键信号分子，阻止内皮损伤从“功能紊乱”向“细胞死亡”发展：

抑制NF-κB炎症通路，减轻炎症浸润：肉桂多酚可通过两种方式抑制NF-κB激活：一是通过清除ROS，减少IκB的磷酸化与降解（ROS是NF-κB 激活的重要上游信号）；二是直接抑制NF-κB的核转移，减少其与炎症因子启动子的结合。在LPS（脂多糖，诱导炎症性内皮损伤）处理的HUVEC细胞中，50μM肉桂多酚可使NF-κB的核转移率降低50%-60%，TNF-α、IL-6的mRNA表达量下降 40%-50%，ICAM-1的蛋白表达量降低35%-45%，最终使白细胞与内皮细胞的黏附率减少 55%-65%，显著减轻炎症反应；

调控凋亡相关分子，抑制内皮细胞凋亡：肉桂多酚通过线粒体途径与凋亡通路蛋白双重调控，降低细胞凋亡率。体外实验显示，在H₂O₂诱导的HUVEC凋亡模型中，肉桂多酚处理后：

线粒体膜电位升高30%-40%，细胞色素C释放量减少50%以上，Caspase-9与Caspase-3的活性降低45%-55%，从凋亡通路上游阻断凋亡启动；

抗凋亡蛋白 Bcl-2 的表达量提升2.0-2.5倍，促凋亡蛋白Bax的表达量降低40%-50%，Bcl-2/Bax 比值显著升高，抑制线粒体凋亡通路的激活；

最终，内皮细胞凋亡率从模型组的35%-40%降至10%-15%，接近正常细胞水平。

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